DE668786C - Einrichtung zur Pruefung von Stabilisierungsanlagen auf Schiffen bei Hafenschlingerversuchen - Google Patents
Einrichtung zur Pruefung von Stabilisierungsanlagen auf Schiffen bei HafenschlingerversuchenInfo
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- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B79/00—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
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Description
Um Schiffsstabilisierungsanlagen, insbesondere SchlingerdämpfungsarJagen, nach erfolgtem
Einbau auf die richtige Arbeitsweise zu prüfen und einzustellen, ist es notwendig,
Schlingerbewegungen des Schiffes hervorzurufen und hierbei die Wirkung der einzustellenden
Schliingerdämpfungsanlage messend zu verfolgen. Ein für diese Zwecke geeigneter
Seegang ist erfahrungsgemäß selten aufzufinden. Infolgedessen mußten bisher für den
genannten Zweck sehr kostspielige und häufig ergebnislose Fahrten durchgeführt werden.
Man hat auch bereits solche Untersuchungen im Hafen ausgeführt, indem die erforderlichen
Schlingermomente durch hin und her laufende Mannschaften erzeugt wurden. Diese Art der
Schlingererzeugung ist jedoch wenig zuverlässig und außerdem wegen der aufzuwendenden
Arbeitslöhne sehr kostspielig.
Gegenstand der Erfindung ist eine durch Maschinenkraft betriebene Schlingereinrichtung,
die es gestattet, die Prüfung von Stabilisierungsanlagen auf Schiffen im Hafen vorzunehmen.
Es ist zwar bereits bekannt, die Schlingerbewegungen eines Schiffes und den Einfluß von Stabilisierungseinrichtungen im
Modellversuch zu untersuchen. Als Modell dient ein pendelartiger Körper, der mit dem
zu untersuchenden Schiff äußerlich keine Ähnlichkeit hat, sondern nur in gleicher
Weise schwingt. Die Schlingerbewegungen werden durch einen von einem Taktgeber gesteuerten
Motor hervorgerufen. Die Aufgabe der Erfindung kann mit solchen Modellversuchen nicht gelöst werden. Einmal werden
die Viskosdtätsverhältnisse zwischen Schiffshaut und Wasser nicht richtig wiedergegeben.
Außerdem wird wegen der abweichenden Form des Schiffsmodelles nur eine angenäherte Nachbildung
der Schwingungsverhältnisse erreicht, während bei Hafenversuchen auf dem Schiff die im praktischen Betrieb tatsächlich vorhandenen
Verhältnisse nachgebildet werden. Die bei Modellversuchen übliche Schlingererzeugung
durch einen von einem Taktgeber gesteuerten Motor wird zwar auch bei der Erfindung angewendet, jedoch in der Weise,
daß zur Übertragung der Momente auf das
Schiff ein an diesem angreifendes Sail dient, wobei die auf den Seilantrieb auszuübende
Gegenkraft ihren Stützpunkt außerhalb des. Schiffes hat. Durch diese neuartige Formed*
Antriebes ergibt sich der weitere Vorteiljfe,
unmittelbar die durch den Seilantrieb ,zu
übertragenden Schlingermomente mit großer*' Genauigkeit bei angestellter und abgestellter
Stabilisierungsanlage gemessen werden können und aus dem Unterschied der Momente
leicht das Maximum der Dämpfungswirkung
feststellbar ist. Die erfindungsgemäße Schlingereinrichtung kann nach Belieben in Betrieb
gesetzt werden und gestattet, auf das Schiff -t5 Schlingermomente zu übertragen, die den von
einem bestimmten Seegang übertragenen Schlingermomenten entsprechen. Die auf das
Schiff von außen ausgeübten Schlingermomente sowie die von der zu prüfenden und einzustellenden
Schlingerdämpfungsanlage ausgeübten Gegenmomente können leicht gemessen werden, ferner die Phase der Wasserbewegung
kontrolliert und somit die günstigste Einstellung der Schlingerdämpfungsanlage, insbesondere
der Umschaltzeitpunkt für die Bewegung der Dämpfungsmassen, ermittelt werden.
Die neue Einrichtung läßt sich des wei-, teren leicht so ausbilden, daß nach Bedarf die
Periode der auf das Schiff ausgeübten Schlingermomente geändert werden kann, so daß
sich in weitgehendem Maße Seegangs Verhältnisse der verschiedensten Art nachbilden lassen.
Bereits vor Ausreise des Schiffes kann also die Stabilisierungsanlage auf günstigste
Wirkungsweise eingestellt und das Bedienungspersonal mit der richtigen Handhabung
unter den verschiedensten Betriebsverhältnissen vertraut gemacht werden.
Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele.
Es zeigt
Fig. ι eine Seitenansicht,
Fig. 2 eine Draufsicht und
Fig. 3 und 4 je eine Einzelheit des ersten Ausführungsbeispieles,
Fig. 5 eine Seitenansicht eines zweiten, Fig. 6 eine Seitenansicht eines dritten und
Fig. 7 eine Seitenansicht eines vierten Äusführungsbeispieles,
■ ■ '
Fig. 8 ein Ausführungsfeeispiel des Antriebes,
Fig. 9 eina Draufsicht,
Fig. 10 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles für den Antrieb.
In Fig. I und 2 ist das mit der Schlingereinrichtung aufzuschlingernde Schiff 1 mit
Hilfe von am Bug und Heck in der Wasserlinie angreifenden Stahltrossen 2, 3, 4 und 5
zwischen der Kaimauer 6 und Pfahlgruppen 7 und 8 so festgelegt, daß es zwar um seine
Längsachse Schlingerbewegungeri ausführen
kann, aber an wesentlichen Bewegungen in der Längsrichtung und Querrichtung gehindert
ist. Zu diesem Zwecke sind, wie schon gesagt, ;;die Stahltrossen 2 bis 5 so gelegt, daß sie etwa
4fa der Wasserlinie liegen. Sind Haken o. dgl. t'ßn. der Schiffswand zum Angreifen der Stahltrossen
2 bis 5 nicht vorhanden, so kann man auch so vorgehen, daß an zwei Stellen um den
Schiffskörper Taue geschlungen und an diesen die Trossen befestigt werden. Zum Übertragen
der Schlingermomente dient ein endloses Seil 9, das einerseits über ein an Land aufgestelltes
Spill 10 und anderseits über eine an einem Pfahl oder einer Pfahlgruppe 11 befestigte
Umlenkrolle 12 geführt ist und an irgendeinem geeigneten Teil der Aufbauten des
Schiffes angreift bzw. mittels eines Schlosses befestigt ist. In das Seil sind zwei starke
Druckfedern 13 und 14 eingeschaltet. Um
eine Durchbiegung des Seiles infolge des Gewichtes der beiden Druckfedern 13 und 14 zu
verhindern, ist eine besondere Führung vorgesehen. Sie besteht aus einem auf Schwimmern
I5O ruhenden Gestell 15, das mit Hilfe von
zwei einerseits an ihm und andererseits an der Kaimauer gelenkig angreifenden Stangen
16 festgelegt ist und Rollen 17 (vgl. auch Fiig. 4) zur Führung der Druckfedern 13 und
14 enthält. Die Druckfedern können unter
sich gleich sein.
Fig. 4 veranschaulicht eine dieser Druckfedern. Sie besteht aus einem Zylinder 13,,
mit daran befestigtem Haken 13^ und einer
relativ zum Zylinder beweglichen und sich in ihm mit Hilfe 'eines Kolbens i^c führenden
Stange I3d und einer zwischen dem einen
Zylinderdeckel und dem Kolben untergebrachten Druckfeder 13g. Mit der Stange 13 d ist
ein Haken 13/ verbunden.
Die an der Pfahlgruppe 11 befestigte Umlenkrolle
ist in Fig. 3 veranschaulicht. Die Lagergabel ist über ein Spannschloß 12« mit
einem Haken I26 verbunden. Mit Hilfe des Spannschlosses kann das Seil 9 angespannt
werden. In der Hauptsache erfolgt aber die Anspannung des Seiles 9 mit Hilfe der Druckfedern
13 und 14, indem sie vorgespannt werden.
Zu diesem Zweck wird das gesamte Seiig am besten aus zwei Stücken gebildet, von n°
denen das eine von der Druckfeder 13 über die Umlenkrolle 12, das Schiff 1 zur Druckfeder
14 verläuft und das andere von der Druckfeder 13 über das Spill 10 zur Druckfeder
14. Das Vorspannen der Druckfedern 11S
13 und 14 läßt sich leicht in der Weise durchführen,
daß das Seil 9 z. B. zunächst so aufgelegt wird, daß es von der Druckfeder 14
über das Schiff, die Rolle 12 und die Druckfeder 13 und das Spill 10 verläuft, während
es an dem in diesem Zug folgenden Haken der Druckfeder 14 noch nicht eingehängt ist.
Durch Drehen des Spills im Uhrzeigersinne (mit Bezug auf Fig. i) kann dann die Feder
13 so stark gespannt werden, daß sich das entsprechend kurz gehaltene Seil nunmehr an
der Druckfeder 14 anhängen läßt. Beim Zurückgehen des Spills bis in die Nullage des
Seiles 9 sind dann beide Federn 13 und 14 gespannt.
Mit dem Spill 10 ist ein Antrieb gekuppelt, der bei Einschaltung das Spill 10 in dem eingestellten
Takte periodisch auf Links- und Rechtslauf antreibt. Durch dieses periodische Hinundherdrehen des Spills werden die Federn
13 und 14 wechselweise gespannt und ent- !5 spannt mit der Folge, daß das Schiff allmählich
in Schlingerbewegungen bestimmter Periodenzahl versetzt wird. Durch Änderung des
Umschalttaktes am Spill 10 und durch Änderung der Antriebsgeschwindigkeit kann das
auf das Schiff ausgeübte Moment und dessen Periode gewünschtenfalls in weiten Grenzen
geändert werden.
Zwei Ausführungsbeispiele für die Antriebe sind unten noch an Hand der Fig. 8, 9 und 10
erläutert.
Neben der Führung 15,16,17 können, soweit
erforderlich, noch weitere Führungen für das Seil 9 vorgesehen werden. Ist die Führung
im wesentlichen nur erforderlich mit Rücksicht auf das Gewicht der Druckfedern 13. und 14,
so kann, wie in Fig. S und 6 gezeigt, durch eine andere Anordnung der Druckfedern eine Führung
entbehrlich gemacht werden.
Hierzu sind bei der Ausführung nach Fig. 5 die Druckfedern 13 und 14 in den an dem
Schiff angreifenden Teil des Seiles 9 gelegt, d.h. das Seil9 kann in diesem Falle aus einem
einzigen Stück bestehen, das einerseits an dem äußeren Haken der Druckfeder 13 und
andererseits an dem äußeren Haken der Druckfeder 14 angreift, während die nach innen
liegenden Haken dieser beiden Druckfedern 13 und 14 an einem geeigneten Teil des Schiffes 1
angreifen. Im übrigen kann die Ausführung mit der erstbeschriebenen übereinstimmen.
Die Ausführung nach Fig. 6 stimmt im wesentlichen mit der nach Fig. 5 überein, jedoch
sind die beiden Druckfedern 13 und 14 zu einer Einheit 20 zusammengefaßt, die in
Fig. 6a in Einzeldarstellung veranschaulicht ist. In. einem Zylinder 20a ist mit Hilfe eines
Kolbens 2O6 die Stange 2OC geführt. Zwischen
dem Kolben 2O6 und den Zylinderdeckeln sind zwei vorgespannte Druckfedern 20,; und 20t»
untergebracht. Die Stange 20c trägt an ihren Enden je einen Haken, an denen, wie
Fig. 6 zeigt, die Enden des Seiles 9 angreifen. Der Zylinder 20« ist gelenkig am Schiff gehaltert.
Auch diese Ausführung kann im übrigen mit der erstbeschriebenen übereinstimmen.
Fig. 7 zeigt eine i\usführung, bei der das Schiff in seiner Längs- und Querrichtung
nicht festgelegt zu werden braucht und bei der die Schlingereinrichtung sich auf dem Schiff
selbst befindet. Als wesentliche Teile enthält diese Einrichtung zwei relativ große Schwimmerkästen
30 und 31, die an den Enden eines Seiles 32 aufgehängt sind. Das Seil 32 ist
über ein auf das Schiff aufgestelltes Spill 33 und über zwei an Auslegern des Schiffes angeordnete
Rollen 34 und 35 geführt. Der Antrieb des Spills 33 ist wieder so ausgebildet, daß er im Betrieb das Spill 33 in einem bestimmten,
vorzugsweise einstellbaren Takte hin und her bewegt. In der Nullstellung der Anlage befinden sich die Kästen 30 und 31
oberhalb ihrer Schwimmlage, und zwar in solchem Maße, daß sie bei der größten Amplitude
der Einrichtung allenfalls gerade bis zu ihrer Schwimmlage untertauchen. Es ist leicht einzusehen,
daß mit Hilfe dieser Einrichtung sich auf das Schiff Schlingermomente ausüben lassen.
Der Antrieb für das Spill der verschiedenen Ausführungsbeispiele kann, wie in Fig. 8
dargestelltes Leonardsatz ausgebildet werden. 40 ist der mit dem Spill zu kuppelnde Antriebsmotor
und 41 der zugehörige Leonard-Generator. Dieser wird von dem Motor 42 mit
konstanter Geschwindigkeit angetrieben. Zur Umsteuerung des Motors 40 in einem bestimmten
Takte dient ein kleiner Hilfsmotor 43, dessen Geschwindigkeit mit Hilfe der Regelvorrichtung
44 genau innerhalb der gewünsch- S5 ten Grenzen einstellbar ist. Die Geschwindigkeit
oder auch die Periodenzahl der mit Hilfe der Gesamteinrichtung auf das Schiff ausgeübten
Schlingermomente kann an der dem Bedienungsorgan 440 der Regelvorrichtung zugeordneten
Skala 44& abgelesen werden. Der Motor 43 treibt über eine Kurbelschleife 45
den mit Hilfe einer Geradführung 46 geradegeführten
Kontakt 47 an, der über einen Widerstand 4S schleift. Über den Widerstand 48
und den mit ihm zusammenarbeitenden Kontakt 47 ist die Erregerwicklung des Leonard-Generators
41 in Differentialschaltung an die Stromquelle 49 gelegt. In der Mittelstellung
des Kontaktes 47 bezüglich des Widerstandes 48 ist die Klemmenspannung des Generators
41 gleich Null. Bei der Auslenkung des Kontaktes 47 aus der genannten Nullstellung im
einen oder anderen Sinne besitzt der Generator 41 eine positive oder negative Klemmenspannung,
die um so größer ist, je größer die Auslenkung des Kontaktes 47 aus der Mittelstellung
ist. Die Amplitude der Auslenkung des Kontaktes 47 kann durch Verstellung des Gelenkes 45a der Kurbelschleife 45 geändert
werden. Zu diesem Zweck wird zweckmäßig der Gelenkzapfen des Gelenkes 45a an einem
mit Hilfe einer Gewindespindel längs des Kurbelarmes
456 verstellbaren Stein gebildet. Durch
einen nicht dargestellten Hauptschalter kann dieGesamtanlage ein- und ausgeschaltet werden.
Bei Betrieb läuft der Kurbelarm 45 6 mit konstanter, durch die Einstellung der Regelvorrichtung
44 bestimmter Geschwindigkeit um und verschiebt demgemäß den Kontakt 47 längs des Widerstandes 48 in einem bestimmten
Takt. Entsprechend wird der Generator 4I im gleichen Takt umgeschaltet, und es
treibt der Motor 40 das Spill 10 (Fig. 1 bis 6) bzw. 33 (Fig. 7) im entsprechendem Takte
wechselweise in Rechts- und Linkslauf an. Fig. 9 und 10 veranschaulichen eine Ausführung,
bei der der Antrieb zugleich federnd wirkt, so daß gesonderte Federn, wie die Federn
13 und 14, in dem Zuge des Seiles 9 fortfallen
können. Der Antrieb nach Fig. 9 und 10 enthält zwei Kolbentriebe 50 und 51, deren
Zylinder über die Druckleitung 52 und die Säugleitung 53 an den Druckstutzen 54 bzw.
Saugstutzen 55 einer Luftpumpe 56angeschlossen sind. Die mit den Kolbenstangen der KoI-bentriebe
50 und 51 verbundenen Kreuzköpfe tragen Haken oder ösen, an denen die beiden
Enden des Seiles 9 angreifen. Die Verbindungen der Leitungen 52 und 53 mit den Kolbentrieben
50 und 51 werden durch Ventile 57, 58, 59 und 60 überwacht. Die Ventile
werden wiederum mit Hilfe von Nockenscheiben 6i, 62, 63, 64, die auf einer gemeinsamen
Steuerwelle 65 sitzen, betätigt. Die Steuerwelle 65 ist mit einem Hilfsmotor 66 gekuppelt.
Dieser Motor entspricht dem Motor 43 der Ausführung nach Fig. 8, und er ist demgemäß
in seiner Drehzahl innerhalb eines bestimmten Bereiches genau regelbar. Mit Hilfe
der Teile 61 bis 66 werden die Ventile 57 bis 60 so gesteuert, daß wechselweise der eine
Zylinder an den Saugstutzen und der andere Zylinder an den Druckstutzen und umgekehrt
angeschlossen werden. Der Takt dieser Umschaltung bestimmt den Takt der über das
Seil 9 auf das Schiff übertragenen Schlingermomente.
Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß es sich bei beiden Hilfsantrieben 43 und
66 um Taktgeber handelt, d. h. um Einrichtungen, mit deren Hilfe der Takt der Schlingermomente,
die auf das Schiff ausgeübt werden, und somit die Periode der Aufschlingermomente
bestimmt wird. Naturgemäß ,können die Hilfsmotoren 43 und 66 dann durch andere Taktgeber ersetzt werden. Des
weiteren können diese Taktgeber auch in der Weise benutzt werden, daß -sie auf ein mechanisches
Umschaltgetriebe arbeiten, das bei-' spielsweise zwischen dem in diesem Falle
dauernd in gleicher Richtung laufenden Antrieb und dem Spill eingeschaltet ist.
Die beschriebene Einrichtung kann außer
zum Aufschlingern des Schiffes auch sinngemäß benutzt werden, um das Schiff in Stampfbewegungen zu versetzen. Auch diese An-
wendung gehört zum Gegenstand des Patents.
An Stelle des Spills mit Leonardbetrieb könnten auch Antriebe ähnlich wie bei Hobelmaschinen
die hin und her gehende Bewegung des dann nicht mehr endlosen Seiles bewirken. Vielmehr wären dann die Enden des Seiles
an den beiden gegenläufig arbeitenden Hobelmaschinentischantrieben
zu befestigen (vgl. auch Fig. 9 und 10).
Claims (8)
1. Einrichtung zur Prüfung von Stabilisierungsanlagen
auf Schiffen bei Hafenschlingerversuchen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Schlingermomente
ein durch einen Taktgeber gesteuerter motorischer Antrieb und zur Übertragung der Momente auf das Schiff ein an
diesem angreifendes Seil dient, wobei die auf den Seilantrieb auszuübende Gegenkraft
ihren Stützpunkt außerhalb des Schiffes hat.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch die Anwendung eines elektrischen Leonard-Antriebes, bei dem der Erregerkreis des Leonard-Generators
unter dem Steuereinfluß des Taktgebers steht (Fig. 8).
; 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber
ein vorzugsweise in seiner Drehzahl regelbarer Hilfsmotor ist, der z. B. über eine
Kurbelschleife auf das Bedienungsglied der Regelvorrichtung im Erregerkreis des joo
Leonard-Generators arbeitet (Fig. 8).
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch einen
Taktgeber gesteuerte Antrieb an Land aufgestellt ist und das am Schiff angreifende
Seil über eine — vom Aufstellungsort des Antriebes aus gesehen, hinter dem
Schiff befindliche — z.B. an einer Pfahlgruppe gehalterte Umlenkrolle geführt
ist.
5i Einrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem am Schiff angreifenden
Seil vor und hinter dem Angriffspunkt am Schiff je eine —- vorzugsweise vorgespannte
— Feder (13,14) eingeschaltet ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Federn in
unmittelbarer Nähe des Angriffspunktes des Seiles am Schiff untergebracht sind
(Fig. 5) und vorzugsweise (Fig. 6) zu einer Einheit zusammengefaßt sind.
γ. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb
ein pneumatischer Doppelkolbenantrieb ist und zugleich die im Übertragungsseil vorgesehenen
Federn bildet (Fig. 9 und 10).
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb auf dem aufzuschlingernden Schiff aufgestellt ist und das über den Antrieb bzw. ein mit diesem gekuppeltes
Spill gelegte Seil an seinen Enden Schwimmkasten trägt, die in der Nullstellung des Schiffes sich vorzugsweise
l"; oberhalb der Schwimmlage befinden (Fig.7) ·
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES126374D DE668786C (de) | 1937-03-10 | 1937-03-10 | Einrichtung zur Pruefung von Stabilisierungsanlagen auf Schiffen bei Hafenschlingerversuchen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES126374D DE668786C (de) | 1937-03-10 | 1937-03-10 | Einrichtung zur Pruefung von Stabilisierungsanlagen auf Schiffen bei Hafenschlingerversuchen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE668786C true DE668786C (de) | 1938-12-09 |
Family
ID=7537151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES126374D Expired DE668786C (de) | 1937-03-10 | 1937-03-10 | Einrichtung zur Pruefung von Stabilisierungsanlagen auf Schiffen bei Hafenschlingerversuchen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE668786C (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2552424A (en) * | 1949-04-08 | 1951-05-08 | Willard W Gorman | Boat mooring arrangement |
US2569783A (en) * | 1948-07-23 | 1951-10-02 | Floyd A Smith | Boat fastening apparatus |
US2581676A (en) * | 1948-08-11 | 1952-01-08 | William T Loaney | Boat mooring apparatus |
US2919671A (en) * | 1957-08-07 | 1960-01-05 | Jersey Prod Res Co | Mooring arrangement |
-
1937
- 1937-03-10 DE DES126374D patent/DE668786C/de not_active Expired
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2569783A (en) * | 1948-07-23 | 1951-10-02 | Floyd A Smith | Boat fastening apparatus |
US2581676A (en) * | 1948-08-11 | 1952-01-08 | William T Loaney | Boat mooring apparatus |
US2552424A (en) * | 1949-04-08 | 1951-05-08 | Willard W Gorman | Boat mooring arrangement |
US2919671A (en) * | 1957-08-07 | 1960-01-05 | Jersey Prod Res Co | Mooring arrangement |
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